根據(jù)采樣定理（又稱香農(nóng)采樣定理，奈奎斯特采樣定理），采樣速度的要求與信號(hào)的最高頻率相關(guān)，至少兩倍才不會(huì)漏掉任何一個(gè)信號(hào)。

采樣速度高與低的又各有優(yōu)缺點(diǎn)，雖然理論上采樣速度越高獲得的數(shù)字信號(hào)越完整，但考慮到實(shí)際應(yīng)用的成本，只能選擇合理（即滿足應(yīng)用要求）的采樣速度。

聲發(fā)射系統(tǒng)的應(yīng)用要求與系統(tǒng)匹配

首先確定最高信號(hào)頻率。目前實(shí)際應(yīng)用大多數(shù)要求（標(biāo)準(zhǔn)和傳感器選擇）是100-400KHz（金屬損傷），其它應(yīng)用例如非金屬損傷，泄漏，碰撞等頻率帶寬都低于100-400KHz。

然后確定1個(gè)最高頻率的正弦波信號(hào)，要求半周采集到幾個(gè)點(diǎn)，如圖。5倍最高頻率的采樣速度就是半周采到3個(gè)點(diǎn)，大多數(shù)情況已經(jīng)能保留足夠時(shí)域波形和頻域的信息用于應(yīng)用。

采集設(shè)備選型。一般來講，用于超聲或者聲發(fā)射的采集卡的采樣頻率要高于1M，各品牌16位ADC的采集卡有1M-10M-100M的采集速率，而24位分辨率的采集卡一般僅有1-2M的采樣率。

例如 美國國家儀器NI-PXIe-4480

最大差分模擬輸入通道數(shù)量: 6

總線連接器: PXI Express

模擬輸入耦合: AC-DC

增益設(shè)置數(shù): 4

高通濾波器截止頻率: 0.5 Hz

正面連接式: InfiniBand (IB), SMB

最大采樣率: 1.25 MS/s

這款產(chǎn)品多用于高校、科研院所等，因?yàn)槭蹆r(jià)較高，大批量的商用成本壓力巨大。

國內(nèi)一些廠商有相關(guān)的替代產(chǎn)品型號(hào)，連接總線為USB或以太網(wǎng)接口，無需配套機(jī)箱，方便現(xiàn)場(chǎng)組網(wǎng)。

例如新超仁達(dá)的產(chǎn)品NET2425，它基于ZYNQ的核心板方案，千兆以太網(wǎng)總線，8通道同步、24位1.496MHz AD，程控增益（±1V、±2V、±5V、±10V）。帶抗混疊濾波，濾波模式開放。支持IEPE模式，16路DIO，2路測(cè)頻/計(jì)數(shù)，支持GPSRTC授時(shí)，支持外擴(kuò)屏幕。

聲發(fā)射、超聲、聲音振動(dòng)、水聲信號(hào)采集卡

聲發(fā)射信號(hào)采集卡是整個(gè)聲發(fā)射系統(tǒng)中的核心硬件，采集卡的采樣精度和采樣速度決定了系統(tǒng)對(duì)聲發(fā)射信號(hào)的獲取能力。NET2425強(qiáng)大的性能，使得它在聲發(fā)射領(lǐng)域游刃有余。

NET-2425除了采集麥克風(fēng)、聲發(fā)發(fā)射傳感器以外，它還可實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)壓力、溫度、振動(dòng)、位移、電壓、電流等多種參數(shù)，記錄、保存完整的波形數(shù)據(jù)，方便用戶進(jìn)行數(shù)據(jù)分析。它廣泛應(yīng)用于巖土工程、物探、橋梁工程、聲音、航空等領(lǐng)域。

NET-2425在多卡同步采集方面表現(xiàn)突出，由于它支持GPS時(shí)間戳，使用者可以使用GPS信號(hào)來達(dá)成多卡同步采集功能。這相比于外時(shí)鐘/外觸發(fā)方式，接線更簡(jiǎn)單和沒有累積時(shí)間誤差。

NET-2425支持外擴(kuò)屏幕，就近的終端顯示功能，幫助現(xiàn)場(chǎng)操作人員直觀地獲取采集卡的運(yùn)行狀態(tài)，便于安裝和調(diào)試。

NET-2425提供了windows/Linux下的動(dòng)態(tài)庫及多語言的樣例軟件包，方便客戶二次開發(fā)。另外ZYNQ的PS端采取了封裝的方式，為后續(xù)一些用戶參與到板卡的邊緣計(jì)算提供了可能。

審核編輯 黃宇